地方街道隧道工程策划探索

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作者：方万进 单位：广东省冶金建筑设计研究院

隧道旁设1排水泵房，与隧道结构共用侧墙，泵房完全位于地下，从隧道侧墙出入，“地下桥”桩基与地铁外轮廓的最小净距控制在1m。结构内轮廓如果按标准建筑限界确定，则边桩桩位偏离结构侧墙。开口段由于自重较小，底板外墙趾的受剪还在正常截面允许范围，闭口段本身结构自重大，顶板之上还有覆土、活载，底板外墙趾的受剪十分不利。于是将在闭口段将结构侧墙外移，与边桩对齐，结构横断面尺寸有所增大，但使受力更加有利，造价增加有限，并且不影响上面辅道通车。抗浮验算水位取辅道地面标高，不计隧道侧壁与土的摩阻力，安全系数取1.05。“地下桥”的桩基兼做抗浮桩。开口段埋深小于3.5m时，利用自重及压重抗浮；超过3.5m的采用“自重+压重+抗浮桩”抗浮。闭口段主要由“自重+压重+覆土”抗浮，“地下桥”的桩基兼做抗浮桩利用。开口段U槽的侧墙顶厚度0.5m，侧墙根部厚度随结构埋深从0.5m增大至1.0m，为保证底板脱空时的结构安全，底板厚度均为1m。普通闭口段矩形框架的中隔墙厚0.6m，底板厚度均为1m，顶板及侧墙厚度相同，根据洞顶覆土厚度不同有0.8m，0.9m两种。设紧急停车带的加宽段中隔墙0.6m，底板厚1.1m，顶板及侧墙厚1.0m。

结构计算用MIDASCIVIL软件对整个节段建模进行结构分析，开口段荷载有：自重、墙趾压土重、二期恒载、浮力、侧面水土压力、辅道路面超载等；闭口段荷载较开口段增加了顶板汽车活载、覆土重。地基约束按只受压弹性支承，不考虑两侧土对侧墙的约束作用。活载加载方式：验算底板时先用平面模型横向加载求出横向最不利位置，再在此位置纵向布载；验算顶板时直接在顶板上加车道面荷载。考虑2种验算条件：①底板脱空验算，不考虑浮力及地基反力，考虑隧道内行车荷载；②浮力最大时，不考虑隧道内行车荷载。验算工况包括承载能力极限状态及正常使用极限状态。结构背水面裂缝宽度按0.3mm控制，迎水面裂缝宽度按0.2mm控制。结构侧墙、顶板的受力，与普通隧道相同。在2种验算条件下，底板的受力方向相反，成为双向受力构件，需要双向配受力主筋，结构尺寸与普通隧道相同，也都能验算通过，但配筋量相对较大，。防、排水设计防水以结构自防水为主，附加外防水为辅。确立钢筋混凝土结构自防水体系，即以结构自防水为根本，施工缝、变形缝等接缝防水为重点，辅以柔性防水层，实现全包防水。结构采用掺入CMA高性能膨胀剂的防水抗裂混凝土（低碱低掺量），其抗渗等级为P8；结构外防水采用“外防外贴法”，防水材料采用3mm厚BAC橡胶沥青双面自粘防水卷材。施工缝中设4mm厚镀锌钢板止水带；变形缝迎水面设背贴式止水带，中间设中埋式止水，密封胶填堵。桩基与底板连接处也是一个防水重点，将桩头四周凿毛并清理干净，涂刷水泥基渗透结晶防水材料，再抹10mm厚的聚合物水泥砂浆。在隧道起、终点区域均设路线反坡，防止隧道范围以外周边雨水进入，隧道内在断面两侧设置纵向盖板式排水沟，隧道闭口段纵坡最低点处设横截式排水沟，将所有雨水汇入泵房，经泵房导至周边管网或河涌。

当坑底岩面较浅，钢板桩无法打入时改用f100@120钻孔桩；③基坑深度为4～10m时，采用“f100@120钻孔桩+1~2道f600钢管撑”支护，基坑深度大于7m时，设2道水平支撑。隧道施工步骤场地整平施工钢板桩、钻孔桩施工止水桩开挖土方至第1道支撑底50cm，安装第1道钢支撑，施加预加力开挖土方至第2道支撑底50cm，安装第2道支撑，施加预加力继续开挖至设计基底标高施工隧道底板至底板以上1m侧墙，回填C15填槽混凝土，拆除第2道支撑施工剩余侧墙、隧道顶板，回填C15填槽混凝土，拆除第1道支撑。隧道顶板与第1道支撑竖向位置冲突时，待侧墙施工至第1道支撑下50cm时要进行换撑，再拆除第1道支撑，施工余下侧墙及闭口段顶板。随着城市的发展，地下空间的利用强度越来越大，地铁、隧道、地下管线密布。地下工程具有造价高、改造难、检修难、拆除难的特点，应事先合理规划，减少相互影响，降低建设成本。下穿式隧道是城市立交工程是一个较好的方案，噪音低，对城市景观影响小，但造价较高，对于长隧道，应尽量采用自然通风以减少隧道埋深，节省运营成本，有条件的情况下，泵房的设备房应设在地面上以利检修和避免水浸。厚街大道立交隧道是一次成功的应用，为同类型工程提供了有益的经验与参考。